今年年初，溫州市拋出了一項(xiàng)宏偉規(guī)劃――在甌江、飛云江的淺海及灘涂區(qū)域建設(shè)溫州市海洋能綜合開發(fā)利用項(xiàng)目，而溫州潮汐能電站則是其主體內(nèi)容之一。根據(jù)規(guī)劃，溫州潮汐能電站裝機(jī)容量擬定為40萬千瓦，總投資335億元，規(guī)模世界第一。
而今，甌飛圍墾區(qū)其他功能項(xiàng)目已經(jīng)破土動工，溫州潮汐能電站也進(jìn)入了預(yù)可研階段。一位接近溫州市政府層面的人士告訴記者，市領(lǐng)導(dǎo)正在與國家發(fā)改委以及國家能源局溝通，“積極謀劃這個問題”。
據(jù)本報記者多方了解，除了溫州之外，浙江三門、福建八尺門以及廈門馬鑾灣都有籌建潮汐電站的計劃。其中，浙江三門潮汐電站建設(shè)相關(guān)材料已報送至國家能源局，福建八尺門潮汐電站以及廈門馬鑾灣潮汐發(fā)電項(xiàng)目尚處于預(yù)可研階段。
潮汐能電站建設(shè)的“小高潮”給我國潮汐能開發(fā)利用帶來一絲曙光。然而，業(yè)內(nèi)人士坦言，雖然潮汐能是重要的可再生能源之一，但其在中國的發(fā)展前景并不如想象中明朗。就潮汐能項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計而言，目前也只有華東勘探設(shè)計研究院(以下簡稱“華東院”)和中國海洋大學(xué)兩家主要研究主體。
“潮汐能發(fā)展遠(yuǎn)景很好，但就國情而言，2020年之前我國潮汐能發(fā)展速度不會太快�！币晃徊辉妇呙臉I(yè)內(nèi)人士對本報記者如是表示。
難以完成的目標(biāo)？
潮汐是指海水在月球和太陽引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運(yùn)動。潮汐發(fā)電的原理，就是利用潮汐形成的落差來推動水輪機(jī)，再由水輪機(jī)帶動電動機(jī)發(fā)電。
公開資料顯示，我國潮汐能資源蘊(yùn)藏量約為1.1億kw，可開發(fā)總裝機(jī)容量為2179萬kw，年發(fā)電量可達(dá)624億kwh，容量在500 kw以上的站點(diǎn)共191處，可開發(fā)總裝機(jī)容量為2158萬kw，主要集中在福建、浙江、江蘇等省的沿海地區(qū)。
根據(jù)《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，“十二五”期間，我國將“發(fā)揮潮汐能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)較為成熟的優(yōu)勢，在具備條件地區(qū)，建設(shè)1-2個萬千瓦級潮汐能電站和若干潮流能并網(wǎng)示范電站，形成與海洋及沿岸生態(tài)保護(hù)和綜合利用相協(xié)調(diào)的利用體系。到2015年，建成總?cè)萘?萬千瓦的各類海洋能電站，為更大規(guī)模的發(fā)展奠定基礎(chǔ)�！�
如今,“十二五”已過一半，然而規(guī)劃中提到的萬千瓦級潮汐能電站建設(shè)目前仍未能實(shí)現(xiàn)。據(jù)本報記者了解，2009年浙江三門啟動的2萬千瓦潮汐電站工程至今仍未獲得國家能源局建設(shè)路條，而福建八尺門潮汐電站、廈門馬鑾灣潮汐發(fā)電項(xiàng)目以及溫州潮汐能電站都處于預(yù)可研階段，材料還未上報至國家能源局。
新的項(xiàng)目不能上馬，而已建的潮汐能電站總體運(yùn)營情況也不容樂觀。
據(jù)了解，上世紀(jì)50年代后期，我國在東南沿海興建了40余座小型潮汐發(fā)電站或動力站。由于沒有科學(xué)研究及正規(guī)的勘測設(shè)計，不少站址選擇不當(dāng)，加之設(shè)備簡陋、海水腐蝕等問題，多數(shù)電站在運(yùn)行一段時間后就停辦或廢棄。
“上世紀(jì)70年代末，國家又建設(shè)了一批較大的潮汐電站，包括江廈、幸福洋、白沙口、海山等潮汐電站，總裝機(jī)約近6000kw。但現(xiàn)在真正發(fā)電運(yùn)行的僅剩江廈與海山2座潮汐電站。”華東院副總工陳國海告訴本報記者。
一位不愿透露姓名的知情人士更是告訴本報記者，海山電站目前也已處于半運(yùn)營狀態(tài)，“除江廈潮汐電站外，其他的電站或是發(fā)展房地產(chǎn)，或是發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，已經(jīng)紛紛轉(zhuǎn)行不干了。”
綜合種種情況，陳國海直言不諱地表示，“‘十二五’潮汐能發(fā)展目標(biāo)完成的難度很大�！�
高昂的成本
歷經(jīng)二十幾年風(fēng)雨，而今，溫嶺江廈潮汐試驗(yàn)電站成為了一位孤獨(dú)的修行者。
據(jù)本報記者了解，溫嶺江廈潮汐試驗(yàn)電站是我國最大的潮汐能發(fā)電站，電站總裝機(jī)3900千瓦，年平均發(fā)電量為720萬千瓦時，在世界上僅次于韓國始華電站、法國朗斯潮汐電站與加拿大安娜波利斯潮汐電站，位列世界第四位。
江廈電站站長顏建華告訴記者，自從設(shè)備技術(shù)改造與重新核定電價之后，電站經(jīng)營沒有出現(xiàn)虧損，而是“處于微利狀態(tài)”。同時，顏建華也坦言，雖然我國的潮汐電站技術(shù)世界領(lǐng)先，但發(fā)電成本仍是目前阻礙潮汐能電站發(fā)展的最重要因素。
以江廈電站為例，江廈電站樞紐由大壩、發(fā)電渠道、廠房、泄水閘、開關(guān)站等組成。電站共安裝了三種型號的雙向燈泡貫流式機(jī)組，總體資金投入較大。再者，潮汐發(fā)電具有波動性和間歇性，其輸出功率變化大，發(fā)電機(jī)組利用率不高，間接抬高了潮汐發(fā)電成本。最后，設(shè)備常年浸泡在海水中，防腐蝕、防海生物附著還有設(shè)備的折舊都需要資金投入。
“照成本核算下來的電價很高，目前江廈的上網(wǎng)電價是2.58元/度，競爭不過光伏與風(fēng)電。這也是近年來世界上沒有上馬大型潮汐電站的主要原因。”顏建華說。
據(jù)顏建華介紹，江廈的上網(wǎng)電價已變更過多次，“2002年之前，電站的上網(wǎng)電價為4毛多，那時候電站劃歸浙江省電力公司，廠網(wǎng)一家，無所謂虧損。2002年之后，電力迎來市場化改革，江廈劃歸國電龍源，企業(yè)自負(fù)盈虧后4毛多的電價已無法維持電站正常運(yùn)營，最終核算后將上網(wǎng)電價定在2.58元�！�
而據(jù)一位接近國家能源局的人士透露，目前潮汐電站路條難以拿到的原因也是因?yàn)殡娬窘ㄔO(shè)報價過高。此外，由于涉及電價核定問題，申報方還需同時向發(fā)改委價格司遞交材料。
“現(xiàn)在電站單位千瓦投資約在4-5萬之間，就電價而言，浙江三門的上網(wǎng)電價上報的是2.3元/度，靜態(tài)總投資約6.8億元。”上述人士說，“國家能源局也曾討論過潮汐能電站建設(shè)能否以特許權(quán)招標(biāo)的方式進(jìn)行，但最終這一方式被否決�！�
經(jīng)濟(jì)賬何解？
除了發(fā)電成本外，潮汐能電站的建設(shè)效益也引起了業(yè)內(nèi)人士的深思。
由于潮汐電站位于海灣處，圍墾面積較大，往往與別的項(xiàng)目產(chǎn)生沖突�！氨热缤瑯拥牡刂�，除了建潮汐電站這個選擇之外，還可以選擇建港口、碼頭或者是造船廠。從目前的投入與回報來看，建設(shè)潮汐電站一般不會是地方政府的首選�！标悋Ｕf。
而據(jù)一位參與三門潮汐電站投資的人士透露，由于電站遲遲沒有動工建設(shè)，三門縣政府也開始著急，并稱電站選址地“還有其他投資方瞄準(zhǔn)”。
然而，值得注意的是，潮汐電站除了電站運(yùn)營之外還有一些其他的建設(shè)效益，比如圍墾、水產(chǎn)養(yǎng)殖和交通旅游等。
據(jù)顏建華介紹，除了發(fā)電之外，江廈電站建成后為當(dāng)?shù)貒鷫?600畝農(nóng)田，可耕地4700畝，幾乎相當(dāng)于當(dāng)時全縣耕地面積的1%，圍墾土地種植水稻、棉花或建果園種植柑桔的年收入超過1000萬元，其庫區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖年產(chǎn)值更是在1500萬元以上。
有專家更是對江廈電站進(jìn)行了環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)分析，結(jié)果表明：電站邊際私人效益高于邊際私人成本，經(jīng)濟(jì)上是合理的;電站邊際社會效益大大高于邊際社會成本，電站的環(huán)境、社會效益是良好的。
“目前江廈潮汐電站也是處于試驗(yàn)階段，大規(guī)模發(fā)展的時間還未到來�？傮w而言，潮汐能發(fā)電是可行的、有前景的�！鳖伣ㄈA說，“現(xiàn)在國家對海洋功能利用也比較重視，每年也提供上億元資金支持海洋能的研究發(fā)展�！�
在陳國�？磥�，國家對潮汐能開發(fā)應(yīng)給予如風(fēng)能、太陽能等新能源開發(fā)同等的優(yōu)惠條件，即給予電價上網(wǎng)優(yōu)惠。“目前潮汐能并沒有出臺標(biāo)桿電價，國家可以制定相應(yīng)的扶持政策，如稅收減免和實(shí)行電價補(bǔ)貼等措施，以支持潮汐能進(jìn)一步發(fā)展�！标悋Ｕf。
中國主要潮汐電站表
站名 潮差(m) 容量(MW) 投運(yùn)時間
江廈 5.1 3.2 1980
白沙口 2.1 0.64 1978
幸福洋 4.5 1.28 1989
岳浦 3,6 0.15 1971
海山 4.9 0.15 1975
沙山 5.1 0.04 1961
瀏河 2.1 0.15 1976
果子山 2.5 0.14 1977
國外潮汐能開發(fā)歷史及現(xiàn)狀
國外利用潮汐發(fā)電始于歐洲，20世紀(jì)初德國和法國已開始研究潮汐發(fā)電。美、英、加拿大、前蘇聯(lián)、瑞典、丹麥、挪威、印度等國都陸續(xù)研究開發(fā)潮汐發(fā)電技術(shù)，興建各具特色的潮汐電站，并已取得巨大成功。
1912年德國在胡蘇興姆建成了世界上第一座潮汐電站，從此開始了將潮汐能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿臍v史。到了20世紀(jì)20年代，一批潮汐電站的設(shè)計方案陸續(xù)提出，如阿倍爾富拉克潮汐電站(法國，1924年)、弗列涅潮汐電站(法國，1925年)、圣-河塞潮汐電站(阿根廷，1928年)、克渥吉潮汐電站(美國，1935年)、布祖姆潮汐電站(德國，1940年)、基斯洛灣潮汐電站(俄羅斯，1939～1940年)等等，但真正付諸實(shí)施的并不多。
1967年世界上第一座大型潮汐電站――朗斯潮汐電站在法國投入商業(yè)運(yùn)行，該電站裝機(jī)24×1萬kW，電站開發(fā)方式為單庫雙向發(fā)電，是目前世界第二的潮汐發(fā)電工程。1968年前蘇聯(lián)建成基斯洛灣潮汐電站，安裝了一臺400kW雙向貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，開發(fā)方式為單庫雙向。1984年加拿大建成芬迪灣安納波利斯中間試驗(yàn)潮汐電站，采用單庫單向開發(fā)方式，安裝1臺容量為2萬kW 全貫流式水輪發(fā)電機(jī)組。2011年韓國始華湖潮汐電站建成發(fā)電，裝機(jī)25.4萬kw，目前世界第一。
世界較大的潮汐電站至今運(yùn)行正常，證明潮汐發(fā)電在技術(shù)上是可行的，可是從20世紀(jì)80年代至今，近20年來幾乎沒有建新的潮汐電站，主要原因是經(jīng)濟(jì)性和潮汐電站對其它海洋功能的影響。 法國朗斯潮汐電站總的基建費(fèi)用為5.7億法郎(約1億美元), 若按1973年的實(shí)際發(fā)電量計算，每度電的成本大概是常規(guī)水力發(fā)電的2.5倍。
我國潮汐能發(fā)展成就與趨勢
20世紀(jì)80年代以來，浙江和福建等地開展了對潮汐能資源情況的詳細(xì)勘察，并依據(jù)勘察結(jié)果做出了初步開發(fā)規(guī)劃。與此同時，還對若干個大中型潮汐電站建設(shè)進(jìn)行了選址、勘測、設(shè)計或可行性研究等大量前期工作。經(jīng)過數(shù)十年的實(shí)踐，我國開發(fā)利用潮汐能的技術(shù)、設(shè)備和實(shí)踐已經(jīng)有較好的基礎(chǔ)和豐富的經(jīng)驗(yàn)積累，歸納起來主要有以下幾點(diǎn)：
一、因地制宜采取不同工程措施，形成各具特色的多種潮汐能開發(fā)方式，延長潮汐電站發(fā)電時間增加發(fā)電量，緩解潮汐發(fā)電的不均勻性與用電負(fù)荷在時間分配上難以完全吻合的矛盾，改善潮汐電站的上網(wǎng)條件。例如江廈潮汐試驗(yàn)電站，因受港灣地形限制，沒有條件修建雙庫，便對水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造，研制成功雙向發(fā)電水輪發(fā)電機(jī)組，也實(shí)現(xiàn)了漲、落潮雙向發(fā)電，并經(jīng)過20多年的實(shí)際運(yùn)行，證明此種開發(fā)方式，樞紐布置簡單，運(yùn)行管理方便。
二、成功地在海水中和軟基上建成大壩、廠房及泄水閘等海工建筑物，并長期經(jīng)受臺風(fēng)的沖擊和海水的侵蝕，頻繁交替承受正、反方向水壓力，經(jīng)過數(shù)十年至今仍能正常運(yùn)行。實(shí)踐證明國內(nèi)已建潮汐電站的海工建筑物技術(shù)上是成功的，采用這些海工建筑物結(jié)構(gòu)型式來開發(fā)利用潮汐能技術(shù)上是可行的。
三、江廈潮汐試驗(yàn)電站成功研制了具有正反向發(fā)電、正反向泄水、正反向抽水功能的貫流燈泡式水輪發(fā)電機(jī)組，采用了多項(xiàng)新技術(shù)，如機(jī)組六工況自動控制系統(tǒng)、水輪機(jī)導(dǎo)葉雙調(diào)節(jié)、正反向推力軸承及正反向滑動軸承、發(fā)電機(jī)無刷勵磁技術(shù)、陰極保護(hù)及電解海水防污新技術(shù)等等，為進(jìn)一步研制新型更大容量的潮汐發(fā)電機(jī)組積累了經(jīng)驗(yàn)。
四、泥沙淤積是關(guān)系潮汐電站建設(shè)成敗的又一要害問題。初期建設(shè)的小型潮汐電站，如高塘、汛橋等電站，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，選址不當(dāng)，運(yùn)行數(shù)年即因淤積嚴(yán)重而停運(yùn)。但在后來潮汐電站建設(shè)中吸取了以往的教訓(xùn)，特別注意調(diào)查研究泥沙淤積問題，選擇站址時認(rèn)真收集泥沙資料，分析泥沙淤積的可能性及嚴(yán)重程度，采取防淤清淤措施，使后來建設(shè)的潮汐電站運(yùn)行多年，泥沙淤積并不嚴(yán)重。
五、經(jīng)過多年潮汐電站的運(yùn)行管理，積累了對海工建筑物的維修和保養(yǎng)、潮汐發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的運(yùn)行和檢修、潮汐資料的積累及潮水位的預(yù)報、防汛抗臺等豐富經(jīng)驗(yàn)。鍛煉和培養(yǎng)了潮汐電站的運(yùn)營人才，初步形成了潮汐電站的建設(shè)和運(yùn)行的職工隊伍。為今后開發(fā)潮汐能資源創(chuàng)造了良好的條件。
目前而言,潮汐發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)主要包括低水頭、大流量、變工況水輪機(jī)組設(shè)計制造;電站的運(yùn)行控制;電站與海洋環(huán)境的相互作用，包括電站對環(huán)境的影響和海洋環(huán)境對電站的影響，特別是泥沙沖淤問題;電站的系統(tǒng)優(yōu)化，協(xié)調(diào)發(fā)電量、間斷發(fā)電以及設(shè)備造價和可靠性等之間的關(guān)系;電站設(shè)備在海水中的防腐及預(yù)制沉箱的制造、拖運(yùn)和沉放等。
對于潮汐能技術(shù)來說，主要需發(fā)展對環(huán)境友好、低運(yùn)行成本和低維護(hù)成本的潮汐能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。潮汐能技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢為：
開展新型潮汐能開發(fā)方式研究。近海潮汐發(fā)電在距離海岸線數(shù)千米的淺灘用毛石等堆砌防波堤形成蓄水庫，漲潮蓄水發(fā)電，落潮發(fā)電泄水。這種開發(fā)模式無須占用寶貴的天然港口、海灣、多功能岸線、不妨礙航行，也不會影響生態(tài)環(huán)境。也可以考慮和岸線治理、海島綜合開發(fā)、促淤圍墾加速土地資源儲備、海上風(fēng)電等聯(lián)合開發(fā)。
開展低成本電站建設(shè)研究，降低發(fā)電成本。合理選擇潮汐機(jī)組參數(shù)，使得綜合性價比最優(yōu);開展替代材料研究，挖掘降低造價的潛力;開展新型施工方法研究，以減少土建投資。
完善提高小型潮汐電站開發(fā)技術(shù)， 推進(jìn)發(fā)電機(jī)組的設(shè)計定型，形成系列產(chǎn)品， 降低造價， 以利于小型潮汐電站大規(guī)模推廣。
繼續(xù)對幾座10MW級的潮汐電站進(jìn)行勘測設(shè)計、方案論證及施工前的準(zhǔn)備工作，爭取“十二五”末在浙江和福建各建一座10MW級的潮汐電站。
加強(qiáng)大型潮汐發(fā)電機(jī)組的研制工作， 以推動大型潮汐發(fā)電裝置技術(shù)的發(fā)展。
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